利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图所示：

http://s4/mw690/006zfS98zy7q1dS9nNh03&690

实验主要步骤如下：

在水平桌面上放置气垫导轨，将它调至水平；

用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L；

将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘静止不动时，释放滑块，从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F，从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间Δt₁，通过光电门2的时间Δt₂；

用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M.

回答下列问题：

(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感器)为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式_________________________________________________

(用测量量的字母表示)，则可认为验证了动能定理．

(2)关于本实验，某同学提出如下观点，其中正确的是________．

A．理论上，遮光条的宽度越窄，遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度

B．牵引滑块的细绳应与导轨平行

C．需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响

D．托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

(3)不计空气阻力，已知重力加速度g和实验测得的物理量，根据“mg－F＝ma”，可以计算托盘和砝码的总质量m.若不考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m₁；若考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m₂，则m₁________m₂(选填“大于”、“等于”、“小于”)．

【答案】(1)FL＝M(d/Δt₂)²/2－M(d/Δt₁)²/2  (2)AB　(3)大于

【解析】(1)拉力做功为FL，动能变化量为M(d/Δt₂)²/2=M(d/Δt₁)²/2，若在实验误差范围内满足FL＝M(d/Δt₂)²/2－M(d/Δt₁)²/2，则可认为验证了动能定理．

(2)由v₁＝d/Δt₁知，光电门测速实质是测量的平均速度，理论上，d越小，测得的平均速度就越接近瞬时速度，选项A正确；如果细绳与导轨不平行，合外力做功就为FLcos θ，而滑块运动过程中，角度θ在变化，无法测量，故选项B正确；滑块所受合外力为F，是空气阻力、拉力和其他阻力的合力，不需要再考虑空气阻力，选项C错误；mM的目的是拉力F近似等于mg，本实验不需要这个条件，选项D错误．

(3)若考虑遮光条宽度的影响，测出的速度为遮光条通过光电门时的平均速度，即通过光电门中间时刻的速度，小于中间位移的速度，测量出的加速度较小，由mg－F＝ma可得，m＝F/(g-a)，即考虑遮光条宽度的影响，计算出的砝码和托盘的总质量较小，所以m₁大于m₂.